Précision de rotation de broche et roulements

Je suis pas un pro du roulement mais je peux apporter quelques éléments de réponse :

- le 1.5 micron est sans doute le jeu axial laissé dans le roulement, lors de l'échauffement de la broche celui-ci serait partiellement compensé, plus autres raisons de lubrification sans doute.

- ce n'est pas parce que l'on fait des roulements depuis 200 ans que tous les roulements doivent être à une précision nanométrique, c'est surtout une question de prix et d'utilité. Usiner, rectifier, roder, contrôler prend du temps et le temps c'est de l'argent.

- 1.5 micron c'est très peu, et très probablement tu ne sentiras rien en tournant la broche à la main, surtout s'il s'agit de 1.5 micron de jeu laissé pour échauffement et huile.

Effectivement il y a de la variation de dimension d'une bille à l'autre, souvent pour un roulement de précision, démontable et réglable, on pourra à partir d'un sac de billes, après mesure en sélectionner un set de taille identique. Il y aura un influence certaine sur la précision due au montage et à la qualité géométrique des paliers dans les quels seront montés les roulements. Il en va de même sur la broche.

- la précision n'est qu'un aspect des qualités d'un roulement, il y a aussi la rigidité, sous l'effort et une fois le jeu compensé en appui, si on augmente l'effort on jouera sur l'élasticité des différents éléments du montage : pièce usinée, mandrin, broche, roulement, palier ... L'écartement par rapport à la géométrie idéale augmentera avec la force.

-Il n'est pas dit que une broche avec 2/100 de jeu mais dans laquelle on effectue un usinage sous effort constant , produise un cylindre avec plus défaut qu'une avec 1.5 micron.

-Par ailleurs la métrologie qui est liée à l'étude de la "rondeur" - "cylindricité" est un vaste sujet, beaucoup plus complique qu'il n'y parait : http://www.metas.ch/metasweb/Fachbereiche/Laenge/Dokumente/2005 SPIE SanDiego Roundness.pdf par exemple un des innombrables documents sur le sujet.

-Il y a deux approches pour améliorer la précision en tournage, utiliser des roulements/paliers super rigides super précis ou utiliser des roulement hydrostatiques (à air) dont on connait la rigidité (position en fonction de la force) et où la position de la broche est mesurée en temps réel.

Souvent après usinage sur tour la pièce passera sur rectifieuse et puis sur rôdeuse center-less pour parfaire la géométrie. Même s'il y a des tours de très haute précision (numérisés) je sais pas si on peut encore appeler ça un tour par ailleurs : http://www.youtube.com/watch?v=7ZuBZPop2NU . Dans cette vidéo c'est un air bearing qui est utilisé (4R air bearing) ça coute 26000$ (rien que le roulement).

Bref j’espère avoir apporté de la matière à votre réflexion, comme déjà dit le sujet est très vaste, et la précision de 1.5 micron ne sera vraiment pas le facteur limitant pour usiner des pièces très correctes. Attention un roulement ne se monte pas n'importe comment, surtout un roulement de précision.

bonjour FB29: quand je reparais les tours, sur la broche elle même il y avait un repere qui est fait pour reperer l'excentration dû au retrait de la meule et sur le roulement TIMKEN ou GAMET le fabriquand mettait lui aussi son repere et lors du remontage on devait aligner ces reperes pour avoir une meilleure precision ( c'etait les normes SALMON) voila ce que je peus dire et qui etait realisé. a plus JEANJEAN

a l'echelle des microns rien n'est parfait

si on monte un roulement sur un arbre pas rond , et dans un alesage pas rond de 0,1mm les bagues de roulement se deforme , et ça tourne mal avec un point dur visible ... mais ça n'rive que dans de la mecanique de branquignol

si il y a une ovalisation de quelque micron de l'arbre et de l'alesage ça ne fait qu'une variation de l'ecrasement des bille ou des rouleau tolerable ... mais compte tenu de l'elasticité des piece la broche ne tournera pas autour un point unique : le centre de rotation va danser un peu , et quand on tourne une piece elle ne sera pas non plus exactement circulaire , elle sera ovale ou patatoidale de quelques micron aussi

ça n'a rien a voir avec un simple faux rond ... une broche peu avoir un faux rond de 1 centieme et avoir quand même une rotation parfaite , faire des piece a circularité parfaite : c'est le cas des palier lisse ou l'usure a tendance a regulariser les surface

en roulement l'usure ne regularise rien : on obtient juste la qualité que l'on y met sans espoir d'amelioration par rodage

quand on cherche la circularité maximum le bon vieux palier lisse n'est pas le plus mauvais , car quand il est de qualité suffisante il se rode tout seul

en roulement les meilleur sont les roulement a rouleau cylindrique , ou a aiguille

les roulement a rouleau conique ont un probleme : les rouleau frottent sur le gros bout , et si l'usure n'est pas uniforme la rotation devient patatoidale a l'echelle des microns

pour faire une broche de haute precision j'aime bien la solution de certain schaublin : le principal roulement de la broche est un roulement a rouleau cylindrique , avec reglage de la precontrainte par bague interieur conique : en faisant coulisser legerement le roulement on augmente le diametre de la bague interieur
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c'est assez original d'y voir a l'autre bout des roulement a bille droit monté en opposition comme si c'etait des roulement a contact oblique : comme si schaublin avait trouvé le resultat meilleur avec des gros roulement droit plutot que des roulement a contact oblique qui auraient pu etre plus petit pour la même charge axiale

tu a l'air d'avoir de la documentaion interessante sur la fraiseuse schaublin , je ne l'ai pas vu sur le forum ... ça vaudrait le coup de la passer au scanner

je n'ai vu que ce que j'ai mis en lien sur le schaublin 102 , et encore on ne voit pas facilement le cône sur le dessin , il faut chercher la doc SKF du roulement pour savoir qu'il a un alesage conique

C'est en me basant sur le jeu préconisé pour la Schaublin 12 que j'ai parlé de jeu et non de précision. Ayant peu de temps de cela re-réglé les roulements sur ma fraiseuse Schaublin SV12 je confirme tout ce que Moissan vient de dire.

La broche en question avec l'écrou qui sert à contraindre (élargir) la cage intérieure du roulement NN3010SKP, et effectivement dans la doc on préconise 2 microns de jeu à sec (il faut aussi bien distinguer le jeu de la souplesse de la broche quand on fait l'essai)



En plus pour les paliers lisses je dirai que leur problème et que l'on doit laisser du jeu pour conserver la couche d'huile, si l'on serre trop le palier il chauffe et se dégrade. Plus le jeu est faible plus il faudra utiliser une huile fluide, plus il y a risque que les surfaces rentrent en contact. Par ailleurs la vitesse de rotation des paliers en bronze est limitée, pour l'augmenter il faut réduire le diamètre de l'arbre.

Si je me trompe pas, il me semble que les broches des pointeuses SIP, la bague intérieure du roulement faisait partie intégrante de la broche et était rectifiée très soigneusement. Les billes ou rouleaux (je me souviens plus) étaient choisis pour être de dimensions les plus proches possible, les uns des autres.

Pareil sur leur équivalent américain (Moore) là le roulement était composé de plusieurs rangées de billes tenues dans un cylindre en bronze, ça ressemble un peu au patins sur guide linéaires cylindriques.

ouvrir l'onglet "ajouter des fichier joint" en bas de la fenetre ou l'on ecris les messages

j'y met une copie des doc colchester qui sont cité au debut de ce sujet et qui sont hebergé chez un marchand de logiciel piege a con

la taille maxi est 5Moctet

pour les fichier plus gros voir ici
#Voir la pièce jointe Precision Chipmaster.pdf

merci

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je suis vraiment surpris de leur methode de reglage sans huile : du coup on ne peut rien verifier sans demontage complet

De toute manière pour faire le réglage, on est obligé de démonter - remonter plusieurs fois, car il faut visser la bague pour obtenir le bon jeu est c'est quasi impossible d'y tomber juste pile-poil. On peut calculer le nombre de tours et fractions de tour à faire, conicité est de 1:12 le pas de l'écrou 1mm. Mais ça reste approximatif dans l'application réelle, bref on y passe la demi-journée à démonter-remonter et tendre l'écrou.